[发明专利]一种激光雷达测距方法及装置

权利要求书

1.一种激光雷达测距方法，其特征在于，所述激光雷达测距方法，包括：

步骤S1、获取调制信号以及回波信号，所述回波信号为待测对象对发射光脉冲进行反射得到，所述发射光脉冲为根据所述调制信号调制得到；

步骤S2、对所述调制信号进行线性插值后做傅里叶变换，得到调制信号的频域信号；

步骤S3、对所述回波信号进行线性插值后做傅里叶变换，得到回波信号的频域信号；

步骤S4、根据调制信号的频域信号和回波信号的频域信号，基于傅里叶逆变换得到待测对象与激光雷达之间的距离，包括：

步骤S41、取调制信号的频域信号对应的序列D(m)和回波信号的频域信号对应的序列X(m)，将序列D(m)和X(m)相乘得到序列Y(m)，m＝1,2,3,…,N+k(N-1)，N为调制信号中信号点的总个数，k为线性插值时在每相邻两个信号点之间插入点的个数；

步骤S42、对序列Y(m)进行傅里叶逆变换得到序列y(m)；

步骤S43、取序列y(m)中实部最大的元素y(i)，1≤i≤N+k(N-1)，则该元素y(i)对应的时间刻度为i/(N+k(N-1))；

步骤S44、取调制信号的周期为T，则回波信号在激光雷达与待测对象之间的往返时间t为t＝T×i/(N+k(N-1))+Δt，Δt为发射光脉冲发射前对应的随机延迟时间；

步骤S45、得到待测对象与激光雷达之间的距离d为式中c为光速。

2.如权利要求1所述的激光雷达测距方法，其特征在于，所述调制信号为随机幅度调制信号，所述发射光脉冲为根据所述调制信号调制得到，包括：

生成随机延迟时间和随机幅度调制信号；

根据所述随机延迟时间延迟间隔时间后，基于所述随机幅度调制信号产生对应的发射光脉冲，其中随机幅度调制信号的周期为T，随机延迟时间的间隔时间为0～1/2T。

3.如权利要求1所述的激光雷达测距方法，其特征在于，所述对所述调制信号进行线性插值后做傅里叶变换，得到调制信号的频域信号，包括：

令调制信号为b(n)，其中n表示调制信号中信号点的时刻序号，且n＝1,2,3,…,N，N为调制信号中信号点的总个数；

取线性插值的个数k，在调制信号b(n)的每相邻两个信号点之间进行线性插值生成新的序列c(m)，m＝1,2,3,…,N+k(N-1)，即在b(q)和b(q+1)之间均匀插入k个点，得到b(q),b(q,1),b(q,2),…,b(q,k),b(q+1)，q＝1,2,3,…,N-1；

对序列c(m)进行傅里叶变换生成序列C(m)：

取序列C(m)的共轭序列得到序列D(m)作为调制信号的频域信号。

4.如权利要求3所述的激光雷达测距方法，其特征在于，所述对所述回波信号进行线性插值后进行频谱变换，得到回波信号的频谱信号，包括：

令回波信号为r(n)，其中n表示回波信号中信号点的时刻序号，即为调制信号中信号点的时刻序号，且n＝1,2,3,…,N，N为回波信号中信号点的总个数，即为调制信号中信号点的总个数；

取线性插值的个数k，在回波信号r(n)的每相邻两个信号点之间进行线性插值生成新的序列x(m)，m＝1,2,3,…,N+k(N-1)，即在r(q)和r(q+1)之间均匀插入k个点，得到r(q),r(q,1),r(q,2),…,r(q,k),r(q+1)，q＝1,2,3,…,N-1；

对序列x(m)进行傅里叶变换得到序列X(m)如下：

将序列X(m)作为回波信号的频谱信号。